螺纹分类及特点
说明螺纹连接的基本类型及应用特点
说明螺纹连接的基本类型及应用特点
螺纹连接是一种常见的机械连接方式，通过螺纹的互相嵌合实现连接，它是机械连接中的重要一环，被广泛应用于各种机械设备中。
螺纹连接的类型可以分为内螺纹连接和外螺纹连接，下面分别进行介绍。
一、内螺纹连接
内螺纹连接常用于管道连接或者阀门连接中，其主要特点如下：
1. 内螺纹连接的结构简单，便于加工和组装，因此被广泛应用于各种机械设备中。
2. 内螺纹连接具有良好的密封性能，能够有效地防止介质泄漏，保证机械设备的正常运行。
3. 内螺纹连接的连接强度高，能够承受较大的压力和扭矩，保证机械设备的稳定性和安全性。
4. 内螺纹连接的安装和拆卸便捷，方便维护和保养。
二、外螺纹连接
外螺纹连接常用于螺栓连接或者螺母连接中，其主要特点如下：
1. 外螺纹连接的结构简单，便于加工和组装，因此被广泛应用于各
种机械设备中。
2. 外螺纹连接的连接强度高，能够承受较大的压力和扭矩，保证机械设备的稳定性和安全性。
3. 外螺纹连接的安装和拆卸便捷，方便维护和保养。
4. 外螺纹连接具有良好的密封性能，能够有效地防止介质泄漏，保证机械设备的正常运行。
总的来说，螺纹连接具有结构简单、连接强度高、密封性好、安装和拆卸方便等优点，被广泛应用于各种机械设备中。
但是在使用过程中也存在一些缺点，例如连接过程容易产生摩擦、损坏螺纹等问题，因此需要注意细节，正确操作。
单线螺纹和多线螺纹的特点
单线螺纹和多线螺纹的特点
螺纹是一种具有螺旋形状的螺钉表面。
根据螺纹的线数，可以将螺纹分为单线螺纹和多线螺纹。
单线螺纹是指只有一条螺旋线的螺纹，它的特点是：
1. 简单易加工，适用于一些精度要求不高的场合。
2. 因为只有一条螺旋线，所以螺纹高度大，适用于需要承受大载荷的场合。
3. 因为螺纹高度大，所以螺纹表面的摩擦系数也大，适用于需要有一定自锁性的场合。
多线螺纹是指有两条或以上螺旋线的螺纹，它的特点是：
1. 加工难度较大，需要使用专用的工具进行加工。
2. 由于有多条螺旋线，螺纹高度相对较小，适用于一些精度要求较高的场合。
3. 螺纹高度小，摩擦系数也小，适用于需要有较小的自锁性的场合。
4. 多线螺纹的承载能力较小，适用于承载要求不高的场合。
总之，单线螺纹和多线螺纹各有其适用的场合和特点，需要根据具体的应用需求进行选择。
- 1 -。
常用螺纹的特点及应用
2)左旋螺纹。逆时针旋入，一般用于特定场
合。
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(3)按形成螺纹的螺旋线的数目分 1)单线（单头）螺纹。沿一条螺旋线形成的
螺纹。 2)多线螺纹。沿两条或两条以上在轴向等距
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分布的螺旋线形成的螺纹。 有多少的研究投入，就会有多少的成果回
(1)普通螺纹。分粗牙和细牙两种。粗牙的
螺距大，用于一般的螺纹联接；细牙主要用于薄 壁管件，自锁性好的联接。
(2)管螺纹。为英制，牙型角口有 55。和 60。
两种。密封性好，主要用于油、水、气等管路的 密封联接。有圆柱管螺纹和圆锥管螺纹之分。
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(2)按螺旋线旋绕方向的不同分 1)右旋螺纹。顺时针旋入，较为常用。
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螺纹的主要参数
二 、标准螺纹联接件
各种螺栓
螺钉
紧定螺钉的头部和末端
三 、螺纹联接零件常用材料和机械性能等级 1、常用材料： 普通联接：
低碳钢，中碳钢，如:Q215、Q235和10、15、 35、45号钢 变载荷或有冲击、振动的重要联接：
合金钢，如: 40 Cr、15MnVB、30CrMnSi
fFr1 fFr2 .... fFrz Kf T
F
Kf T f (r1 r2 ...rz)
Kf T
z
f ri
i1
式中: r1 、r2、... rz—— 各螺栓中心至螺栓 组形
心O的距离 Kf—可靠性系数 f—接合面间摩擦系数
（2）采用绞制孔用螺栓联接时，忽略接 合面上的摩擦力，外加力矩T靠螺栓所受 剪力对底板旋转中心的力矩之和来平衡
kt 1 2[dd2tan()2 3df D D 1 12 d d0 02] 33
T 0 . 2 F d F' T
0 .2 d
装配时控制预紧力的方法
5-4 螺纹联接的防松 一 摩擦防松
1 、双螺母 在螺母和螺栓之间形 成内力，保证摩擦力。 结构简单、使用方便
可靠性不高
用于平稳、低速、重 载
碳钢
5~4
4~2.5
控制预紧力时 S 不分直径 1.2~1.5
合金钢
6.5~5
5~3.3
碳钢
12~8.5
8.5
合金钢 10~6.5
6.5
2.5~4
1.5~2.5
dmin ≤ 16 20 24 30 36 42 48 56 64 12
εσ 1.0 0.87 0.80 0.74 0.67 0.63 0.60 0.57 0.54 0.53
螺纹的分类方法
螺纹的分类方法螺纹是机械制造中常用的一种连接方式，它通过螺纹的锁紧作用，将两个或多个零件连接在一起。
在机械制造中，螺纹的种类繁多，不同的螺纹有不同的用途和特点。
因此，对螺纹进行分类是非常必要的。
螺纹的分类方法有很多种，下面我们将介绍几种常用的分类方法。
1.按螺距分类按照螺距的大小，可以将螺纹分为粗牙螺纹和细牙螺纹两种。
粗牙螺纹螺距较大，用于需要大扭矩和快速安装的场合；细牙螺纹螺距较小，用于需要精确调整和紧密连接的场合。
2.按螺纹剖面形状分类按照螺纹剖面形状的不同，可以将螺纹分为三角形螺纹、梯形螺纹、矩形螺纹、圆形螺纹等多种类型。
其中，三角形螺纹是最常见的一种，它的剖面形状为等腰三角形，适用于一般的连接场合；梯形螺纹的剖面形状为梯形，它的承载能力比三角形螺纹更强，适用于需要承载大力的场合；矩形螺纹的剖面形状为矩形，它的扭转刚度比三角形螺纹更大，适用于需要扭转刚度较高的场合；圆形螺纹适用于连接圆柱体等特殊形状的零件。
3.按螺纹用途分类按照螺纹的用途，可以将螺纹分为内螺纹和外螺纹两种。
内螺纹是在零件内部加工的螺纹，用于接受外螺纹的连接，如螺母和螺栓的连接；外螺纹是在零件外部加工的螺纹，用于连接内螺纹或其他零件，如机床上的螺纹轴承。
4.按螺纹用材分类按照螺纹用材的不同，可以将螺纹分为金属螺纹和非金属螺纹两种。
金属螺纹是用金属材料制成的螺纹，具有较高的强度和刚度，适用于需要承载大力和高速旋转的场合；非金属螺纹是用非金属材料制成的螺纹，如塑料、橡胶等，适用于需要防止腐蚀和减少摩擦的场合。
5.按螺纹精度分类按照螺纹精度的不同，可以将螺纹分为A级、B级和C级三种。
A级螺纹精度最高，适用于要求高精度连接的场合；B级螺纹精度次之，适用于一般的连接场合；C级螺纹精度最低，适用于一些不要求精度的场合。
以上是常用的几种螺纹分类方法，不同的分类方法适用于不同的场合。
在机械制造中，选择合适的螺纹种类和规格是非常重要的，它直接影响到零件的连接质量和使用寿命。
常用螺纹的类型特点和应用
紧 配合螺纹 过渡配合螺纹 GB/T1167—1996 过盈配合螺纹 GB/T1181—1998
小 螺纹 小螺纹牙型 GB/T15054.1—1994 与 ISO1501 等效 小螺纹直径与螺距系列 GB/T15054.2—1994 小螺纹基本尺寸 GB/T15054.3—1994 小螺纹公差 GB/T15054.4-1994 小螺纹极限尺寸 GB/T15054.5-1994 MJ 螺纹 MJ 螺纹基本牙型 GJB/T3.1—1982 ISO5855 MJ 螺纹螺栓与螺母螺纹的尺寸与公差 GJB/T3.2—1982 MJ 螺纹管路件螺纹的尺寸与公差 GJB/T3.3—1985 MJ 螺纹结构件的尺寸与公差 GJB/T3.4—1985 MJ 螺纹计算公式 GJB/T3.5—1985 MJ 螺纹首尾 GJB52-1985
五、国外螺纹类型简介
标记代号 名称(或用途) 国别及标准号
备注
B.S.W. 标准惠氏粗牙系列，一般用途圆柱螺纹 英国标准
BS84 牙型角为 55°的英制螺纹
B.S.F. 标准惠氏细牙系列，一般用途圆柱螺纹
Whit.S 附加的惠氏可选择系列，一般用途圆柱螺纹
Whit 惠氏牙型的非标准螺纹
UN 恒定螺距系列的统一螺纹 美国标准
UNRF 圆弧牙底细牙系列统一螺纹
UNREF 圆弧牙底超细牙系列统一螺纹
UNRS 圆弧牙底特殊系列统一螺纹
NPT 一般用途的锥管螺纹 美国标准
ANSIB1.20.1 牙型角为 60°的英制管螺纹
NPSC 管接头用直管螺纹
螺纹的几个重要参数
02 螺距与导程参数解析
螺距定义及计算方法
螺距定义
相邻两牙在中径线上对应两点间的轴向距离。
计算方法
对于普通螺纹，螺距可以通过测量相邻两个牙峰或牙谷之间的距离得出；对于 特殊螺纹，如梯形螺纹和锯齿形螺纹，螺距则需要根据具体的牙型和角度进行 计算。
导程概念及其在螺纹中意义
导程概念
同一条螺旋线上，相邻两牙在中径线 上对应两点间的轴向距离。
润滑对耐腐蚀性的影响
某些润滑剂具有防锈、防腐作用，可以提高螺纹连接的耐腐蚀性。
改善表面粗糙度和润滑条件措施
降低表面粗糙度
采用高精度的加工设备和工艺，如磨 削、抛光等，以降低螺纹表面的粗糙 度。
选择合适的润滑剂
根据使用环境和工作条件选择合适的 润滑剂，如油、脂、固体润滑剂等。
优化润滑方式
采用浸油、喷油、涂油等方式，确保 润滑剂充分覆盖螺纹表面，形成良好 的润滑膜。
不同类型螺纹牙型角和压力角关系
普通螺纹
管螺纹
梯形螺纹
锯齿形螺纹
普通螺纹的牙型角一般为60°， 压力角为30°。这种螺纹具有较 好的传动效率和自锁性能，是 应用最广泛的螺纹类型之一。
管螺纹的牙型角一般为55°，压 力角为27.5°。这种螺纹主要用 于管道连接，具有较好的密封 性能和一定的传动效率。
梯形螺纹的牙型角一般为30°， 压力角为15°。这种螺纹具有较 大的传动效率和自锁性能，但 加工难度较大，主要用于传动 装置中。
标准化与常用规格
标准化
为了便于生产和使用，各国都制定了螺纹的标准化规范，规定了螺纹的牙型、直径、螺距等参数。
常用规格
不同国家和地区使用的螺纹规格有所不同，但常见的规格有M（公制粗牙）、MF（公制细牙）、UNC （统一粗牙）、UNF（统一细牙）等。这些规格在机械、汽车、航空航天等领域得到了广泛应用。
螺纹汇总
螺纹汇总因工作需要，在测绘零件和转化图纸时会接触各式各样、各国家的不同螺纹，为方便解读和转化，现将各类螺纹分类和特点汇总如下（针对本厂实际情况，着重介绍管螺纹全部）：新旧螺纹代号对比表管螺纹一、英制管螺纹R/G1905年，英国正式颁布惠氏螺纹标准(1841年已提出方案)，同时颁布了英制密封管螺纹标准。
在这里要注意：英制管螺纹中没有干密封管螺纹（不加密封填料就能保证密封的螺纹称为干密封管螺纹）。
1、一般用途密封管螺纹R （旧机械制图的代号为ZG，惠氏管螺纹）该螺纹有机械连接和密封两大功能，使用中要在螺纹副中加入密封填料，精度要严于非密封管螺纹的精度，并且不能与非密封管螺纹互换使用；其特点是比较经济，加工精度要求适中。
标识和解读：R11/2：与密封圆柱内螺纹配合、尺寸代号为1/2的英制密封圆锥外螺纹。
2、非密封管螺纹G（旧机械制图的代号为G）该螺纹仅有机械连接一种功能，不能与密封管螺纹互换使用。
标识和解读：G1/2：尺寸代号为1/2的非密封圆柱内螺纹（中径公差等级代号省略不标）。
3、日本、韩国管螺纹PT/PFPT、PF螺纹是1926年～1966年之间，相应的ISO管螺纹标准还没有提出，日本、韩国所使用的旧英制管螺纹标准。
PT（或BSPT）表示英制密封圆锥管螺纹，这种螺纹对应目前使用的R2和R c英制密封圆锥管螺纹，两者可直接互换。
PF（或BSPF）表示英制非密封圆锥管螺纹，这种螺纹对应目前使用的英制非密封管螺纹G，两者可直接互换。
二、美制管螺纹NPT/NPTF/NPSM1840年，美国提出一般用途密封管螺纹；1919年，制定了一般用途密封管螺纹国家标准；1、一般用途密封管螺纹NPT标识和解读：NPSC 1/2（中国标准）1/2-14 NPSC（美国标准）三、米制管螺纹Mc、Mp(国内代号为ZM)1954年，德国制定了米制密封管螺纹标准，这是最早的米制密封管螺纹标准。
俄罗斯、中国等国也在随后制定了米制锥螺纹国家标准。
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一、螺纹种类
●按牙型可分为三角形、梯形、矩形、锯齿形和圆弧螺纹；
●按螺纹旋向可分为左旋和右旋；
●按螺旋线条数可分为单线和多线；
●按螺纹母体形状分为圆柱和圆锥等。
二、螺纹的要素
螺纹包括五个要素：牙型、公称直径、线数、螺距（或导程）、旋向。
1. 牙型
在通过螺纹轴线的剖面区域上，螺纹的轮廓形状称为牙型。
有三角形、梯形、锯齿形、圆弧和矩形等牙型。
螺纹的牙型比较：
2. 直径
螺纹有大径（d、D）、中径（d2、D2）、小径（d1、D1），在表示螺纹时采用的是公称直径，公称直径是代表螺纹尺寸的直径。
普通螺纹的公称直径就是大径。
外螺纹（左）内螺纹（右）
3. 线数
沿一条螺旋线形成的螺纹称为单线螺纹，沿轴向等距分布的两条或两条以上的螺旋线形成的螺纹称为多线螺纹。
单线螺纹（左）双线螺纹（右）
4. 螺距和导程
螺距（p）是相邻两牙在中径线上对应两点间的轴向距离。
导程（ph）是同一条螺旋线上的相邻两牙在中径线上对应两点间的轴向距离。
单线螺纹时，导程=螺距；多线螺纹时，导程=螺距×线数。
5. 旋向
顺时针旋转时旋入的螺纹称为右旋螺纹；
逆时针旋转时旋入的螺纹称为左旋螺纹。
左旋螺纹右旋螺纹三、螺纹的标记
（1）普通螺纹
普通螺纹用得最广泛，螺纹紧固件（螺栓、螺柱、螺钉、螺母等零件）上的螺纹一般均为普通螺纹。
普通螺纹分粗牙普通螺纹和细牙普通螺纹。
细牙普通螺纹多用于精密零件和薄壁零件上。
在螺纹的标记中，细牙普通螺纹的螺距必须注出，而粗牙普通螺纹的螺距一般不标注。
普通螺纹的标记由五部分组成：
1）特征代号
M (表示普通螺纹)
2）尺寸代号
尺寸代号：公称直径×螺距（多线螺纹的导程和螺距均要注出，单线粗牙普通螺纹螺距不标注）。
“M10”表示公称直径为10 mm、螺距1.5 mm的单线粗牙普通螺纹。
“M10×1”表示公称直径为10mm、螺距为1 mm的单线细牙普通螺纹。
2）普通螺纹的公差带代号
由公差等级（数字）和基本偏差（外螺纹用小写字母、内螺纹用大写字母表示）所组成，例如5g6g、6g、6H、7H。
当螺纹中径公差带与顶径公差带代号不同时，需分别注出，如：M10-5g 6g
当中径与顶径公差带代号相同时，只注一个代号，如：M10×1-7H
公差带代号为6g 或6H(公称直径≥1.6mm)时不标注。
3）普通螺纹的旋合长度
有长、中、短三种，分别用代号L、N、S表示。
M10-5g6g-S 为短旋合长度的螺纹
M10-7H-L为长旋合长度的螺纹
当螺纹为中等旋合长度时，代号N不标注。
当特殊需要时，可注明旋合长度的数值。
M20×2-5g6g-40
4）旋向代号
左旋时标注LH，右旋时不标注。
M10-7H-L-LH为左旋螺纹
M10-7H-L为右旋螺纹
（2）管螺纹
管螺纹一般用于管路(水管、油管、煤气管等)的连接中。
管螺纹的标记用指引的方法标注，指引线指到螺纹的大径上。
管螺纹的标记：
由螺纹特征代号、尺寸代号和旋向组成。
尺寸代号不是螺纹大径的大小，而是管子的通径（英制）大小。
标记中未注写旋向的均为右旋。
55°非密封管螺纹的标记示例：
G: 非密封管螺纹的螺纹特征代号；
G3/4: 尺寸代号为3/4的单线右旋圆柱内螺纹；
G3/4A或G3/4B: 尺寸代号为3/4的单线右旋圆柱外螺纹, 标记中的A和B是螺纹中径的公差等级；
G3/4LH和G3/4A-LH中的LH表示左旋螺纹，二者构成的螺纹副仅标注外螺纹的标记代号。
55°密封管螺纹的标记示例：
Rp3/4LH：尺寸代号为3/4的单线左旋圆柱内螺纹；
Rc3/4：尺寸代号为3/4的单线右旋圆锥内螺纹；
Rp/R13/4 LH和Rc/R23/4：内螺纹与外螺纹旋合构成螺纹副。
Rp ：密封圆柱内螺纹的螺纹特征代号；
Rc ：密封圆锥内螺纹的螺纹特征代号；
R1 ：与圆柱内螺纹相配合的圆锥外螺纹的特征代号；
R2 ：与圆锥内螺纹相配合的圆锥外螺纹的特征代号；
（3）梯形螺纹和锯齿形螺纹
梯形螺纹和锯齿形螺纹常用于传递运动和动力的丝杠上。
梯形螺纹工作时牙的两侧均受力，而锯齿形螺纹在工作时是单侧面受力。
梯形螺纹和锯齿形螺纹的标记与普通螺纹类同。
梯形螺纹的标记示例：
Tr40×7LH－7e, 梯形螺纹(螺纹特征代号为Tr), 公称直径φ40 ，单线，螺距7，左旋，中径公差带代号7e；中等旋合长度。
注意: 只标注中径公差带代号，旋合长度只有两种（代号N和L），当中等旋合长度时，N省略不注。
当螺纹为多线螺纹时，标记为：
Tr40×14（P7）－7e , 其中“14”为导程,“7”为螺距，双线螺纹。
梯形螺纹的螺纹副表示为：Tr40×7－7H/7c, 内螺纹的公差带在前，外螺纹的公差带在后，二者之间用“/”分开。
四、螺纹加工
1、攻螺纹与套螺纹
攻螺纹：
用丝锥在孔中加工出内螺纹的加工方法，称为攻螺纹。
底孔直径的计算公式：根据材料的塑性大小来考虑。
对于钢件和塑性大的材料：D孔=D-P
D孔：螺纹底孔钻头直径
D：内螺纹大径
P：螺距
例：我们要在钢件上攻M10螺纹计算底孔直径是多少？
根据公式D孔=D-P=10-1.5=8.5mm
对于铸铁和塑性小的材料：D孔=D-(1.05~1.1)P
例：我们要在铸铁上攻M10螺纹时的底孔直径是多少？根据公式D孔=D-(1.05-1.1)×1.5=8.35~8.42mm
套螺纹：
用板牙在圆杆或管子上切削出外螺纹的方法称为套螺纹。
圆杆直径的计算公式：d杆=d-0.13P
d杆：套螺纹前圆杆直径，mm
d：螺纹大径,mm
p：螺距,mm
例：我们要制作M10的螺杆,所用圆杆直径是多少？应根据公式d杆=d-0.13P
=10-0.13×1.5=9.8mm
2. 车螺纹
车外螺纹与车内螺纹。